Каталитический реактор Советский патент 1987 года по МПК B01J19/24 

1 Изобретение относится к каталитическим реакторам с блоками мембранны катализаторов и может быть использовано для очистки водорода, .для подачи и вывода водорода из реакционного пространства. Известны каталитические реакторы с мембранным катализатором выпол ненным в виде V-образных трубок из сплавов палладия, впаянные или вваренные в коллектор, расположенный в крышке реактора Однако,в таких реакторах имеются застойные зоны,,где происходит разложение реаген -ов с образованием углистых веществ, Известен также каталитический реактор, содержащий корпус, устаиовленный в верхней части корпуса колnieKTop, мё 1бранные каталитические трубки, подсоединенные к коллектору, и штуцеры рвода и вывода реагентов. Однако трубки не обеспечивают одинаковой доступности реагента ко всей своей внешней поверхности. Это снижает степень использования водорода, диффундирующего через стенки трубки: часть его не вступает в реакцию гидрирования, а вьщеляется в газовую или жидкую фазу. С целью интенсификации процесса и повышения производительности за счет увеличения поверхности контакти рования реагентов, нижние участки к талитических трубок свернуты в спира ли с витками, расположенными снарз ясИ верхних участков каталитических трут бок и между витками соседних спиралей, причём наружный диаметр каталитических трубок относится к шагу намотки спиралей как 1:5-1:2. На фиг. 1 изображен прододьный разрез части общего вида реактора; на фиг. 2 - общий вид каталитической трубки. Каталитический реактор имеет корпус 1, в котором расположены тонкостенные мембранные металлические трубки 2 из сплава палладия« имекяцие форму спирали, конический коллектор 3, вводная 4 и выводная 5 трубы. Тру 52 бки 2 концами герметично закреплены в нижней доске 6 коллектора 3. Входные концы трубок 2 объединены трубой А, а выводнью концы - коническим коллектором 3, имеющим выводную трубу 5. Шаг намотки винтовых спиралей из трубок таков, что промежуток между витками несколько больше наружного диаметра трубок 2 и составляет величину от 0,2 до 0,5, что обеспечивает возможность плотной упаковки спиралей труб 2 благодаря входу витков-одних спиралей в промежутки между витками других.При работе каталитического реактора водород подают в трубу 4 и вьшодят по трубе 5. Поток газообразного или жидкого гидрируемого вещества омываетвитки спиралей и легко достигает поверхности каждой из трубок 2, вступая в реакцию с диффундирующим водородом. Для процессов дегидрирования, дегидроциклизации и других, проходящих с вьщелением водорода, реагент можно подавать как внутрь трубок 2, так и снаружи, а. вьщедяющийся водород выводить с противоположной стороны реактора / Предлагаемая конструкция каталитического реактора обеспечивает дос тижение пучщего контакта реагирующих веществ с поверхностью мембранного катализатора, что повышает выход целевьк продуктов J кроме того можно использовать трубкИдлинрй 4м и более, что поз- ; воляёт сократить число паяных соедине- . НИИ и упрощает технодогию сборки. Введение витков спирали в промежутки межДУ витками другой спирали обеспечивает Прочное закрепление всего набора в жесткую ко1яструкцию, что позволяет избежать перелома трубок при возникновении вибраций и колебаний в потоке реагентов. Трубки расположены в блоке достаточно свободно, чтобы обеспечить доступ реагентов к поверхности трубок, что способствует повышению коэффициента использования водорода до единицы и увеличению выхода продуктов реакции гидрирования.

t, КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РЕАКТОР содержащий вертикальный корпус, ус новленный в верхней части корпуса коллектор, мембранные каталитические трубки, подсоединенные к коллектору, и штуцеры ввода и вывода реагентов, о тличающийся тем, что, с целью интенсификации -процесса .и повьппения производительности за сч1ет увеличения поверхности контактирования реагентов, нижние участки каталитических трубок свернуты в спирали с витками, расположенньми снаружи верхних участков каталитических трубок и ме)вду витками соседних спиралей. 2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что наружный диаметр каталитических трубок относится к. шагу намотки спиралей как 1:5-1:2.